人教版物理高二选修23 63核聚变和受控热核反应同步训练A卷.docx

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人教版物理高二选修2363核聚变和受控热核反应同步训练A卷

人教版物理高二选修2-36.3核聚变和受控热核反应同步训练A卷

姓名:

________班级:

________成绩:

________

一、选择题（共15题；共30分）

1.（2分）（2020高二下·上海期中）关于太阳，下列说法正确的是（）

A.是银河系的一个组成部分    

B.是银河系中唯一发光的恒星    

C.是一颗能发光、发热的液态星球    

D.辐射能量主要来自于太阳内部的化学反应    

【考点】

2.（2分）（2019高二下·泰州期末）下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法正确的是（）

A.甲图中，比结合能越大，核就越稳定，比结合能是原子核稳定程度的量度

B.乙图中，电子绕原子运行的轨道半径是任意的

C.丙图中，原来有100个氡222经过一个半衰期的时间，一定还剩余50个

D.丁图中，链式反应属于重核的裂变，在核裂变过程中减少的质量转化成了能量

【考点】

3.（2分）（2020高二下·南充期末）已知

、

、

、

的质量分别为

、

、

、

，关于核反应：

，下列说法正确的是（）

①这是核裂变反应

②这是核聚变反应

③反应中放出的能量为

④反应中放出的能量为

A.①③    

B.①④    

C.②③    

D.②④    

【考点】

4.（2分）关于轻核聚变释放核能，下列说法正确的是（）

A.一次聚变反应一定比一次裂变反应释放的能量多    

B.聚变反应比裂变反应每个核子释放的平均能量一定大    

C.聚变反应中粒子的比结合能小    

D.聚变反应中由于形成质量较大的核，故反应后质量增加    

【考点】

5.（2分）（2017·舒城模拟）核能作为一种新能源在现代社会中已不可缺少，我国在完善核电安全基础上将加大核电站建设．核泄漏中的钚（Pu）是一种具有放射性的超铀元素，它可破坏细胞基因，提高患癌的风险．已知钚的一种同位素94239Pu的衰变方程为：

94239Pu→X+24He+γ，半衰期为24100年，则下列说法中正确的是（）

A.衰变时发出的γ射线是波长很短的实物粒子，穿透能力很强    

B.X原子核中含有143个中子    

C.10个94239Pu经过24100年后一定还剩余5个    

D.衰变过程的总质量不变    

【考点】

6.（2分）（2017·新课标Ⅰ卷）大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电，氘核聚变反应方程是：

H+

H→

He+

n，已知

H的质量为2.0136u，

He的质量为3.0150u，

n的质量为1.0087u，1u=931MeV/c2．氘核聚变反应中释放的核能约为（）

A.3.7MeV    

B.3.3MeV    

C.2.7MeV    

D.0.93MeV    

【考点】

7.（2分）下列说法正确的是（）

A.汤姆生发现电子，表明原子具有核式结构    

B.接收无线电波时需要对电磁波进行调制    

C.核聚变又称热核反应，可见核聚变时要吸收能量    

D.真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的    

【考点】

8.（2分）（2018高二下·黄冈期末）下列说法正确的是（）

A.康普顿效应揭示了光的粒子性，表明光子除了具有能量之外还具有动量

B.放射性元素的半衰期与外界温度有关

C.结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定

D.太阳的巨大能量是核裂变产生的

【考点】

9.（2分）（2019高三上·泸县月考）日本福岛核电站曾因大地震及海啸而产生核灾难，从而凸显出安全使用核能发电的重要性。

铀是核反应堆的重要原料，其中

原子核只有在被能量很大的快中子轰击时，才能发生裂变且概率很小；而

原子核吸收慢中子后即可产生核分裂，分裂后获得的能量可用来发电。

下列关于铀核的说法正确的是（）

A.

是一种重核裂变方程    

B.

是重核裂变方程    

C.

核裂变需要很高的温度，所以属于热核反应    

D.

核裂变后释放的中子不能引起下一次核裂变    

【考点】

10.（2分）（2017高二下·黑龙江期末）原子核聚变可望给人类未来提供丰富的洁净能源．当氘等离子体被加热到适当高温时，氘核参与的几种聚变反应可能发生，放出能量．这几种反应总的效果可以表示为6

H→k

He+d

H+2

n+43.15MeV由平衡条件可知（）

A.k=1，d=4    

B.k=2，d=2    

C.k=1，d=6    

D.k=2，d=3    

【考点】

11.（2分）近几年来，原子物理学家在超重元素的探测方面取得了重大进展，1996年，科学家在研究两个重离子结合成超重元素的反应时，发现生成的超重元素的核

经过6次α衰变后的产物是

由此判定生成的超重元素的原子序数和质量数分别是（）

A.124、259    

B.124、265    

C.112、265    

D.112、277    

【考点】

12.（2分）（2017·北京模拟）下列说法正确的是（）

A.光电效应现象说明光子既有动量又有能量

B.立体电影和全息照相都应用了光的偏振

C.电子显微镜的分辨率比光学显微镜的分辨率高

D.强度相同的黄光和蓝光照射同一金属都发生光电效应，蓝光的饱和电流大

【考点】

13.（2分）（2017高二下·唐山期中）关于下面四个装置说法正确的是（）

A.

实验可以说明α粒子的贯穿本领很强    

B.

实验现象可以用爱因斯坦的质能方程解释    

C.

是利用α射线来监控金属板厚度的变化    

D.

进行的是聚变反应    

【考点】

14.（2分）（2020高二下·北京期末）一个氘核（）

与一个氚核（）

发生聚变，产生一个中子和一个新核，并出现质量亏损，则聚变过程中（）

A.吸收能量，生成的新核为

B.吸收能量，生成的新核为

C.放出能量，生成的新核为

D.放出能量，生成的新核为

【考点】

15.（2分）（2019高二下·阳高月考）下列说法正确的是（）

A.卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子核是由质子和中子组成的

B.γ射线是核反应过程中产生的一种高速运动的粒子流，它的穿透能力很差

C.铀235能自发的发生裂变反应，但因半衰期不变，所以秦山核电站的发电功率也是固定不变的

D.爱因斯坦质能方程E=mc2表明，物体具有的能量和它的质量之间有简单的正比关系，但不能说核反应中质量会转化成能量

【考点】

二、填空题（共5题；共13分）

16.（2分）能的转化有方向性，符合能量守恒的过程________（选填“一定”或“不一定”）能发生．核电站是利用________（选填“重核裂变”或“化学反应”）获得核能并将其转为电能．

【考点】

17.（5分）产生聚变的条件是________，我们往往采用________的方法来满足上述条件，这种反应叫做________，太阳每秒钟辐射出来的能量约为3．8×1026J，就是从________反应中产生的，太阳内部时刻进行着4个质子结合成一个氦核的反应，试写出核反应方程________。

【考点】

18.（2分）（2017高二下·宜城期中）氦3是一种十分清洁、安全的能源，开发月壤中蕴藏丰富的氦3资源，对人类社会今后的可持续发展具有深远意义．研究发现在太阳内部两个氘核可聚变成氦3，已知氘核的质量为2.0136u，中子的质量为1.0087u，

He核质量为3.0150u．若质量亏损1u释放的核能为931.5MeV，则两个氘核聚变成

He核的核反应方程为________；上述反应中释放的核能为________．

【考点】

19.（2分）氢弹的工作原理是利用氢核聚变放出巨大能量．在某次聚变中，一个氘核与一个氚核结合成一个氦核．已知氘核的比结合能是1.09MeV；氚核的比结合能是2.78MeV；氦核的比结合能是7.03MeV．则氢核聚变的方程是________一次氢核聚变释放出的能量是________ MeV．

【考点】

20.（2分）研究发现，在核辐射形成的污染中影响最大的是铯137（

Cs），可广泛散布到几百公里之外，且半衰期大约是30年左右．请写出铯137发生β衰变的核反应方程（新核可用X表示）：

________．如果在该反应过程中释放的核能为E，光速为c，则其质量亏损为________．

【考点】

三、解答题（共5题；共40分）

21.（15分）静止在匀强磁场中的

原子核，俘获一个速度为7.7×104m/s的中子而发生核反应放出α粒子后变成一个新原子核，已知中子速度方向与磁场方向垂直，测得α粒子速度为：

2×104m/s，方向与中子速度方向相同，求：

（1）生成的新核是什么？

写出核反应方程式。

（2）生成的新核的速度大小和方向。

（3）若α粒子与新核间相互作用不计，则二者在磁场中运动轨道半径之比及周期之比各为多少？

【考点】

22.（5分）中科院等离子物理研究所设计并制造的世界上首个“人造太阳”实验装置大部件已安装完毕．若在此装置中发生核反应的方程是

H+

H→

He，已知

H、

He核的比结合能分别为EH=1.11MeV、EHe=7.07MeV，试求此核反应过程中释放的核能．

【考点】

23.（10分）太阳内部进行着剧烈的轻核聚变反应．氦核是由4个质子聚变生成的，同时有正电子放出，正电子又会和负电子湮灭成一对光子，在这一核反应过程中放出4.5×10﹣12J的能量．已知现在太阳每秒辐射5.0×1026J的能量．

（1）写出上述两个核反应的反应方程．

（2）计算出太阳每秒产生的氦核数目及每年减少的质量．（结果保留两位有效数字）．已知1年时间约为3.15×107s．

【考点】

24.（5分）关于人类对原子核的研究，历史上曾用α粒子轰击氮14发现了质子．设α粒子的运动方向为正方向，已知碰撞前氮14静止不动，α粒子速度为v0=3×107m/s，碰撞后氧核速度为v1=0.8×107m/s，碰撞过程中各速度始终在同一直线上，请写出这个核反应的方程式，并求碰撞后质子的速度大小．（保留两位有效数字）

【考点】

25.（5分）一个氘核和一个氚核发生聚变，放出一个中子和17.6MeV的能量．计算2克氘和3克氚聚变放出的能量，并写出核反应方程．

【考点】

参考答案

一、选择题（共15题；共30分）

答案：

1-1、

考点：

解析：

答案：

2-1、

考点：

解析：

答案：

3-1、

考点：

解析：

答案：

4-1、

考点：

解析：

答案：

5-1、

考点：

解析：

答案：

6-1、

考点：

解析：

答案：

7-1、

考点：

解析：

答案：

8-1、

考点：

解析：

答案：

9-1、

考点：

解析：

答案：

10-